package sword_offer;

import java.util.Arrays;
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.PriorityQueue;

/**
 * @ClassName _59_1_maxSlidingWindow
 * @Description: 给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。
 *
 * 示例:
 *
 * 输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 k = 3
 * 输出: [3,3,5,5,6,7]
 * 解释:
 *
 *   滑动窗口的位置                最大值
 * ---------------               -----
 * [1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
 *  1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
 *  1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
 *  1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
 *  1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
 *  1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7
 *  
 *
 * 提示：
 *
 * 你可以假设 k 总是有效的，在输入数组 不为空 的情况下，1 ≤ k ≤ nums.length。
 *
 * 注意：本题与主站 239 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/sliding-window-maximum/
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/hua-dong-chuang-kou-de-zui-da-zhi-lcof
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 * @Author: yongliang.ma
 * @Create_time:2022/10/11 12:53
 */
public class _59_1_maxSlidingWindow {

    public static void main(String[] args) {
//        int[] nums = new int[]{1,3,-1,-3,5,3,6,7};
        int[] nums = new int[]{-7,-8,7,5,7,1,6,0};
        int[] ints = new _59_1_maxSlidingWindow().maxSlidingWindowMonotonyQueue(nums, 4);
        System.out.println(Arrays.toString(ints));
        int[] ints3 = new _59_1_maxSlidingWindow().maxSlidingWindowPriorityQueue(nums, 4);
        System.out.println(Arrays.toString(ints3));
    }


    // 单调队列：构造单调队列，从队尾offer进去（干掉已有小于它的元素），队头poll出去（在滑动窗口移除时弹出相等的队头元素）
    // TODO 代码整洁度看看如何优化
    public int[] maxSlidingWindowMonotonyQueue(int[] nums, int k) {
        if (nums.length == 0)
            return new int[]{};

        int[] result = new int[nums.length - k + 1];
        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
        // prepare k data
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            // loop and offer and get element
            while (!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < nums[i]){
                deque.removeLast();
            }
            deque.offer(nums[i]);
        }
        // get init data
        result[0] = deque.peekFirst();

        // poll and offer and get element
        for (int i = k; i < nums.length; i++) {
            // poll element
            if (nums[i - k] == deque.peekFirst())
                deque.removeFirst();

            // offer element
            while (!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < nums[i]){
                deque.removeLast();
            }
            deque.offer(nums[i]);

            // get element
            result[i - k + 1] = deque.peekFirst();
        }
        return result;
    }


    // 大顶堆方式：构造一个数组扔进去
    public int[] maxSlidingWindowPriorityQueue(int[] nums, int k) {
        if (nums.length == 0)
            return new int[]{};

        // TODO 优先队列的API、创建比较器的大小排序
        PriorityQueue<int[]> priorityQueue = new PriorityQueue<>((arr1, arr2) -> arr2[0] != arr1[0]? arr2[0] - arr1[0] : arr2[1] - arr1[1]);
        int[] result = new int[nums.length - k + 1];
        // prepare k data
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            priorityQueue.offer(new int[]{nums[i], i});
        }
        // get init data
        result[0] = priorityQueue.peek()[0];

        // poll and offer and get element
        for (int i = k; i < nums.length; i++) {
            // poll element
            priorityQueue.offer(new int[]{nums[i], i});

            // get element
            while (priorityQueue.peek()[1] < i - k + 1){
                priorityQueue.poll();
            }
            result[i - k + 1] = priorityQueue.peek()[0];
        }

        return result;
    }
}
